Dynamické riadenie výkonu priebežne sleduje zaťaženie elektrickej prípojky a podľa voľnej kapacity upravuje nabíjací prúd elektromobilu. Keď domácnosť začne odoberať viac elektriny, výkon nabíjania sa zníži. Po poklese spotreby ho môže systém opäť zvýšiť. Vďaka tomu možno lepšie využiť existujúcu prípojku a chrániť hlavný istič pred preťažením.
Preto sa pri návrhu nabíjacej stanice neoplatí sledovať len samotný maximálny výkon wallboxu. Zásadnú úlohu hrá aj celková kapacita prípojky, aktuálne zaťaženie jednotlivých fáz a spôsob, akým systém výkon nabíjania reguluje.
Obsah článku
Statické a dynamické riadenie výkonu nie je to isté
Pri statickom riešení má wallbox nastavený pevný maximálny prúd. Ak je napríklad obmedzený na 16 A, túto hranicu neprekročí bez ohľadu na aktuálnu spotrebu domácnosti.
Dynamické riadenie pracuje s aktuálnym zaťažením prípojky. Keď je v dome dostatočná rezerva, automobil môže nabíjať vyšším výkonom. Po zapnutí ďalších spotrebičov systém nabíjací výkon zníži.
| Statické obmedzenie výkonu | Dynamické riadenie výkonu | |
| Nabíjací limit | Pevne nastavený | Mení sa podľa aktuálneho zaťaženia |
| Sleduje spotrebu domu | Nie | Áno |
| Reaguje na zapnutie spotrebičov | Nie | Áno |
| Využíva voľnú kapacitu prípojky | Len do nastaveného limitu | Priebežne podľa dostupnej rezervy |
| Ochrana prípojky | Pevným obmedzením | Automatickým prispôsobením nabíjania |
| Využitie pri viacerých wallboxoch | Obmedzené | Áno, pri kompatibilnom riadení |
Inteligentné riadenie nabíjania potrebujete hlavne v rodinných domoch, kde bežia silné spotrebiče ako tepelné čerpadlo, indukčná doska alebo elektrický bojler. Ak by ste totiž večer začali variť, kúrili a do toho pripojili elektromobil na plný výkon (napríklad 11 kW), vyhodilo by vám hlavný istič na ulici. Dynamické riadenie tomu zabráni.
DLM a energetický manažment nie sú to isté
Dynamické riadenie výkonu, označované aj ako DLM – Dynamic Load Management, rieši predovšetkým kapacitu elektrickej prípojky. Sleduje jej aktuálne zaťaženie a podľa neho upravuje výkon nabíjania.
Širší energetický manažment môže pracovať aj s ďalšími údajmi, napríklad s:
- výrobou fotovoltiky,
- stavom domáceho batériového úložiska,
- nastavenými prioritami spotreby,
- tarifným alebo časovým plánom.
Obe funkcie môžu byť súčasťou jedného systému.
Prečítajte si aj: Batéria na fotovoltiku: ako blízko sa dá dostať k energetickej nezávislosti?
Čo musí systém merať?
Na výpočet voľnej kapacity potrebuje riadenie poznať zaťaženie elektrickej prípojky. Údaje môže získavať napríklad pomocou prúdových transformátorov na jednotlivých fázových vodičoch, samostatného meracieho elektromera alebo kompatibilného inteligentného merania.
Prúdové transformátory (CT snímače) slúžia na meranie prúdu pretekajúceho vodičom. Ak sú použité v delenom vyhotovení, ich inštalácia je možná aj bez prerušenia či rozájania vodiča.
Aby riadiaci systém dokázal presne vyhodnotiť dostupnú rezervu pre wallbox, musí mať prehľad o celej zodpovedajúcej záťaži.
Prečo nestačí sledovať iba celkový výkon domu?
Pri hlavnom ističi 3×25 A zodpovedá maximálny výkon pri rovnomernom trojfázovom zaťažení približne 17 kW. V praxi však nestačí od tejto hodnoty jednoducho odpočítať celkovú spotrebu domácnosti.
Hlavný istič chráni jednotlivé fázy. Jedna z nich môže byť zaťažená výraznejšie než ostatné, napríklad kvôli rúre, bojleru alebo inému jednofázovému spotrebiču. Práve najviac zaťažená fáza potom môže určovať, koľko prúdu zostáva pre elektromobil.
Komunikácia medzi wallboxom a vozidlom o povolenom odbere
Pri AC nabíjaní wallbox automobilu oznamuje, aký maximálny prúd má v danej chvíli k dispozícii.
Komunikácia prebieha prostredníctvom vodiča Control Pilot podľa IEC 61851. Wallbox na ňom vytvára PWM signál, ktorým vozidlu oznámi dostupný nabíjací prúd. Palubná nabíjačka elektromobilu následne prispôsobí svoj odber tak, aby stanovený limit neprekročila.
Ak sa spotreba domu zvýši, systém zníži povolený prúd a vozidlo svoj odber v priebehu niekoľkých sekúnd upraví. Po uvoľnení kapacity môže wallbox limit opäť zvýšiť.
Prečo sa pri AC nabíjaní hovorí o hranici 6 A?
Pri štandardnom AC nabíjaní sa za bežnú minimálnu hodnotu nabíjacieho prúdu považuje približne 6 A na fázu.
To predstavuje približne:
- 1,4 kW pri jednofázovom nabíjaní,
- 4,1 kW pri trojfázovom nabíjaní.
Ak pri trojfázovom nabíjaní nie je dostupný dostatočný výkon, systém môže nabíjanie dočasne pozastaviť.
Niektoré wallboxy a systémy energetického manažmentu podporujú automatické prepínanie medzi trojfázovým a jednofázovým nabíjaním. Pri nižšom dostupnom výkone môže systém prejsť na jednu fázu a pokračovať približne od 1,4 kW.
Čo sa stane, keď vypadne meranie alebo komunikácia?
Dynamické riadenie závisí od aktuálnych údajov o zaťažení. Ak systém stratí komunikáciu s elektromerom alebo meracou jednotkou, spôsob reakcie závisí od konkrétneho riešenia.
Wallbox môže prejsť na vopred nastavený bezpečný limit, výraznejšie obmedziť nabíjací výkon alebo nabíjanie dočasne pozastaviť. Preto pri uvedení systému do prevádzky odporúčame nastaviť záložný režim.
Ako do riadenia vstupuje fotovoltika?
Pri fotovoltike môže energetický manažment sledovať aj tok elektriny na odbernom mieste.
Ak panely vyrábajú viac energie, než domácnosť práve spotrebuje, systém môže podľa dostupného prebytku upravovať výkon wallboxu. Nabíjanie sa pritom pohybuje v technických možnostiach vozidla, wallboxu a použitého riadenia.
Ak domácnosť využíva aj batériové úložisko, energetický manažment môže pracovať s prioritami medzi spotrebou domu, nabíjaním batérie, elektromobilom a odovzdaním energie do distribučnej siete.
Pri systémoch, ktoré pracujú aj s tarifným signálom, cenou elektriny alebo časovým plánom, možno spôsob nabíjania prispôsobiť aj vybraným časovým obdobiam.
Ako prebieha dynamické riadenie viacerých wallboxov?
Vo firmách, bytových domoch alebo na väčších parkoviskách môže byť na jednej prípojke niekoľko nabíjacích bodov. Riadiaci systém vtedy pracuje so spoločnou dostupnou kapacitou a rozdeľuje ju medzi pripojené vozidlá.
Výkon možno prideľovať:
- rovnomerne,
- podľa nastavených priorít,
- podľa aktuálne dostupnej kapacity,
- podľa ďalších pravidiel konkrétneho systému.
Pokročilé riešenia môžu zohľadňovať aj zaťaženie jednotlivých fáz.
Riadenie môže prebiehať lokálne alebo prostredníctvom nadradeného systému. Na komunikáciu nabíjacích staníc s centrálnym systémom sa používa napríklad otvorený protokol OCPP. Samotné zariadenia môžu podľa výrobcu komunikovať aj cez Ethernet, Modbus, RS485 alebo vlastný protokol.
Pozor, dynamické riadenie nezvyšuje výkon prípojky
DLM dokáže existujúcu kapacitu prípojky rozdeliť efektívnejšie, ale nevytvorí ďalší dostupný výkon.
Ak domácnosť dlhodobo využíva takmer celú kapacitu prípojky, pre elektromobil zostane malá rezerva a nabíjanie bude pomalšie alebo sa môže v určitých chvíľach prerušiť.
V takom prípade môže byť potrebná úprava elektroinštalácie alebo zmena kapacity prípojky. Dynamické riadenie môže takejto úprave v mnohých prípadoch predísť, nie je však jej univerzálnou náhradou.
Nie ste si istí, aký wallbox zvládne vaša prípojka? Pozrite si naše nabíjacie stanice alebo nám napíšte cez kontaktný formulár. Posúdime existujúcu elektroinštaláciu a navrhneme vhodný spôsob riadenia.
FAQ
Poškodzuje dynamické znižovanie a zvyšovanie výkonu batériu elektromobilu?
Wallbox mení maximálny povolený AC nabíjací prúd a palubná nabíjačka vozidla mu prispôsobuje svoj odber. Ide o štandardný spôsob regulácie AC nabíjania.
Potrebuje dynamické riadenie internetové pripojenie?
Nie nevyhnutne. Základné dynamické riadenie môže podľa použitého systému fungovať lokálne medzi meraním, riadiacou jednotkou a wallboxom. Internetové pripojenie môže byť potrebné pre vzdialenú správu, cloudové funkcie alebo niektoré pokročilé služby.
Dá sa dynamické riadenie doplniť aj k už nainštalovanému wallboxu?
Vo väčšine prípadov áno, záleží však od technických možností daného stanovišťa a samotnej stanice. Do úvahy berieme najmä podporu externého merania a schopnosť komunikovať s riadiacou jednotkou či nadradeným systémom. Ak máte starší alebo jednoduchší model, môže byť nevyhnutná výmena riadiacej elektroniky, prípadne celého wallboxu. Pred realizáciou preto odporúčame najprv preveriť kompatibilitu vašej súčasnej inštalácie.